JP3343931B2 - 偏向ヨークおよびそれを用いた垂直偏向回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投写型陰極線管（以降Ｃ
ＲＴと記す）を赤、緑、青の色別などの複数本用いた投
写式映像表示装置用の偏向ヨークおよびそれを用いた垂
直偏向回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＲＴを用いた映像表示装置は、
高品位テレビジョン、クリアビジョン等の高品位映像ソ
ースやコンピュータの文字情報、図形情報の表示用とし
ての市場が拡大しており、表示画面の全面にわたる高画
質化という点でフォーカス性能の向上が求められてい
る。

【０００３】特に、投写型ＣＲＴを用いたプロジェクタ
タイプのものについては、ＣＲＴに印加される電子ビー
ムの単位面積当たりの電流密度が非常に大きく、かつＣ
ＲＴ上の画面を大きく拡大するために画面の全面にわた
るフォーカスの均一化がより重要であり、この点から高
品位テレビジョン用をはじめとする高精細度用途のもの
については静電集束方式に比較して主レンズを大きくす
ることが容易であり、その結果良好なビームスポット特
性が得られる電磁集束方式の投写型ＣＲＴが多く用いら
れている。図４に電磁集束方式の投写型ＣＲＴ４１を用
いたシステムの構成図を示すが、この電磁集束方式にお
いてさらにより一層のフォーカス性能の向上を図る手段
としてフォーカスマグネット４５を蛍光面側に近づけ、
主レンズのレンズ倍率（ｂ／ａ）の実質的な低倍率化を
行うことが効果的である。

【０００４】この場合に集束部以外にフォーカス性能の
向上に重要なのが偏向ヨーク４２、コンバーゼンスヨー
ク４３、センタリングマグネット４４の各々の磁界の均
一性である。この中で全体のフォーカス性能の基本とな
る画面中央のビームスポットに影響が大きいのが投写型
ＣＲＴ４１の組立誤差により発生するガンセンターずれ
を補正するセンタリングマグネット４４である。図５
（ａ）に示すようにセンタリングマグネット４４により
作られる２極磁界は一般的にバレル形となるために電子
ビームの円形断面内の各部分において受ける力が異な
り、図５（ｂ）に示すようにビームスポットが楕円形に
変形し、真円度を損なう。さらに電子ビームは非点収差
をもつことになるため、蛍光面での絶対径も大きくな
る。前記のようなセンタリングマグネット４４の磁界分
布の不均一性によるビームスポットの影響を軽減するた
めにセンタリングマグネット４４自体の改善も行われて
いるが現状では高精細度用途のレベルにおいてはセンタ
リングマグネット４４によるビームスポット劣化は影響
が大きい。

【０００５】また、前記で述べた電磁集束方式における
主レンズの低倍率化という点においても図４からわかる
ようにセンタリングマグネット４４はコンバーゼンスヨ
ーク４３のすぐ後ろに位置するためにフォーカスマグネ
ット４５の位置が制約を受けフォーカス性能の向上に対
して不利である。

【０００６】つぎにコンバーゼンスヨーク４３のビーム
スポットに対する影響について述べる。コンバーゼンス
の補正機能として画面全面について水平、垂直方向に画
面ラスターの位置シフトを行い、赤、緑、青の３色の投
写型ＣＲＴ４１の投写映像の画面中心を見て色重ねを行
うスタティックコンバーゼンス補正機能と画面の各部分
についてラスター歪の補正および３色の色重ねを行うダ
イナミックコンバーゼンス機能がある。コンバーゼンス
補正については、コンバーゼンスヨーク４３の水平、垂
直の各コイルに補正電流を流して発生する補正磁界によ
り偏向ヨーク４２により偏向走査を行う前のビームを微
少距離移動させる。ここでコンバーゼンスヨーク４３の
発生する補正磁界もセンタリングマグネット４４の場合
と同様、その構造によって補正磁界の不均一がある程度
あるために、コンバーゼンス補正を行うことは基本的に
スポット特性の劣化要因になる。この点からコンバーゼ
ンス補正量はできるだけ少ないほうがスポット劣化は低
減できる。このコンバーゼンスヨーク４３によるスポッ
ト劣化の影響を考えるとスタティックコンバーゼンス補
正については画面ラスターの位置シフトという機能から
センタリングマグネット４４と同様のものと考えること
ができる。

【０００７】以上のようなセンタリングマグネット４
４、コンバーゼンスヨーク４３によるビームスポット特
性の劣化を除去する方法として最近、高精細度用のビデ
オプロジェクタの一部で採用されてきたのが偏向ヨーク
４２の水平、垂直ののこぎり波偏向電流に直流成分を重
畳および可変調整可能としてセンタリングマグネット４
４の機能を代用させることによりセンタリングマグネッ
ト４４を削除する方法である。水平偏向に関しては水平
偏向回路の構成を大きく変えることなくその対応が可能
であるので、本発明ではその垂直偏向回路について述べ
る。

【０００８】センタリングマグネットを用いたガンセン
ター補正の場合の第１の従来の垂直偏向回路と偏向電流
に直流電流を重畳する場合の第２の従来の垂直偏向回路
について図６，図７を用いて比較しながらその各々の垂
直偏向回路の差異および動作について述べる。なお投写
型ＣＲＴの本数は３本、６本、あるいはそれ以上の実用
例もあるがここでは赤、緑、青の単色の投写型ＣＲＴを
１本ずつ用いた３管式の場合を例にとって説明する。ま
ずセンタリングマグネット４４を用いてガンセンター補
正を行う第１の従来の垂直偏向回路の場合は図６に示す
ように垂直同期信号ＶＤ１が垂直発振回路２に入力さ
れ、垂直発振回路２から垂直同期信号ＶＤ１に同期した
垂直パルスが出力され、垂直のこぎり波発生回路３およ
び垂直パルス発生回路８に入力される。垂直のこぎり波
発生回路３からは垂直同期信号ＶＤ１に同期した垂直の
こぎり波が出力され、こののこぎり波は垂直振幅調整回
路４でレベル調整されるとともに垂直直線性調整回路５
でＣＲＴ蛍光面上での直線性を良好にするためのＳ字補
正を受ける。垂直振幅補正と直線性補正を受けた垂直の
こぎり波は垂直ドライブ回路６でプリドライブされ、垂
直出力回路７で偏向ヨークの垂直巻線コイルに垂直のこ
ぎり波電流を流すよう電力増幅される。また垂直発振回
路２より垂直パルスは垂直パルス発生回路８でパルス幅
調整、レベル調整をうけた垂直帰線パルスとしてパルス
アンプ回路９に入力される。パルスアンプ回路９では垂
直の帰線期間は垂直偏向電流の電流変化を速くする必要
があるため垂直出力回路７に印加する電源電圧をこの帰
線期間だけ高くするように切り換えている。

【０００９】垂直出力回路７には、直列に接続された
赤、緑、青の３本の投写型ＣＲＴの垂直巻線コイル１
０，１１，１２が接続されており、垂直の偏向駆動を行
ない、垂直巻線コイル１０，１１，１２に同一の垂直の
こぎり波偏向電流を流している。そして偏向振幅の安定
化を図るために垂直巻線コイル１０，１１，１２と直列
に偏向電流検出用のフィードバック抵抗１３を垂直巻線
コイル１０，１１，１２の直列回路とアース間に挿入
し、このフィードバック抵抗１３により電圧信号として
検出される垂直偏向電流の変動を垂直ドライブ回路６に
フィードバックして垂直ドライブ回路６で負帰還制御を
行うことにより垂直偏向の安定化を図っている。

【００１０】一方、センタリングマグネットを削除して
垂直偏向電流に直流電流を重畳および可変調整して３本
のＣＲＴのガンセンター補正を独立して行う第２の従来
の垂直偏向回路について図７を用いて説明する。前記の
例で述べたように垂直の偏向振幅の安定化を図る必要が
あり、かつ直流電流を赤、緑、青の各色のＣＲＴごとに
独立して重畳および可変調整を可能とする必要があるた
めに垂直偏向回路のうち垂直発振回路２、垂直のこぎり
波発生回路３、垂直振幅調整回路４、垂直直線性調整回
路５、垂直パルス発生回路８については赤、緑、青の各
色について共通とするものの垂直ドライブ回路、垂直出
力回路、パルスアンプ回路については赤、緑、青の各色
の各々の垂直巻線コイル１０，１１，１２に対応して同
一の３つの垂直ドライブ回路５１，５２，５３および垂
直出力回路５４，５５，５６、パルスアンプ回路５７，
５８，５９を備える構成としている。そして各色の垂直
出力回路５４，５５，５６に垂直巻線コイル１０，１
１，１２と偏向電流検出用のフィードバック抵抗６３，
６４，６５を直列に接続し、各色ごとに偏向電流の変動
を検出して各色の垂直ドライブ回路５１，５２，５３に
フィードバックし、負帰還制御を行い安定化を図ってい
る。

【００１１】また赤、緑、青の各色ごとに独立してガン
センター補正を行うために垂直偏向電流に直流電流を重
畳するためのラスターシフト制御回路６０，６１，６２
を赤、緑、青の各垂直偏向回路に付加して、各色の垂直
偏向電流に直流電流を重畳できるようにしている。具体
的には垂直ドライブ回路５１，５２，５３で垂直のこぎ
り波をＤＣ的にクランプしたのちラスターシフト制御回
路６０，６１，６２からの正負両極性に調整された位置
調整直流電圧を加算し、さらにプリドライブののち垂直
出力回路５４，５５，５６に印加している。この結果画
面上では位置調整回路を調整することで垂直偏向走査の
振幅、直線性等と変化させることなくラスターを垂直方
向に各色ごとに独立して調整することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の垂
直偏向回路において以下に示すような課題がある。第１
に垂直偏向回路の出力部を各々の投写型ＣＲＴごとに備
えるために垂直偏向回路の回路規模、部品点数、実装面
積が大きくなり、コスト的にも不利である。

【００１３】第２に垂直偏向回路の出力部は各々の投写
型ＣＲＴごとに備え、各々の投写型ＣＲＴごとに別々の
垂直偏向電流を流し、かつ負帰還制御による偏向電流の
安定化制御は各色ごとに独立して行われるために各々の
投写型ＣＲＴごとに垂直偏向の変動が別々に生じる可能
性が大きく、この変動が新たなコンバーゼンスずれの発
生要因となる。特にこの変動成分は垂直偏向ののこぎり
波電流に影響を与えるために画面の垂直方向においてダ
イナミック的なコンバーゼンス変動要因を引き起こすこ
とになり、その補償は非常に困難になる。本発明は上記
課題に留意し、コンバーゼンス調整が容易で、変動の少
ない偏向ヨークおよびそれを用いた垂直偏向回路を提供
しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の偏向ヨークは、垂直巻線コイルの巻線と電気
的に絶縁して共巻きされた補助コイルと、この補助コイ
ルおよび垂直巻線コイルのそれぞれ独立の入力端子を有
するものであり、その偏向ヨークを用いた垂直偏向回路
は、複数本の投写型ＣＲＴのそれぞれにこの偏向ヨーク
が取りつけられ、この複数個の偏向ヨークの垂直巻線コ
イルの入力端子が直列に接続して共通の垂直偏向電流を
流すように接続した垂直駆動回路と、この複数個の偏向
ヨークの補助コイルの入力端子のそれぞれに独立した直
流電流を流すように接続した直流電流駆動回路とを備
え、この直流電流駆動回路により複数本の投写型ＣＲＴ
のコンバーゼンス補正やガンセンター補正などを行うも
のである。

【００１５】

【作用】上記構成の本発明の偏向ヨークおよびそれを用
いた垂直偏向回路は、例えば投写型ＣＲＴを赤、緑、青
の各単色の３本等複数本用いた投写式映像表示装置にお
いて、各投写型ＣＲＴの垂直偏向走査の特性を共通した
垂直駆動回路により共通の垂直偏向電流を流すので共通
レベルで安定的に保持し、かつ、共巻きにした補助コイ
ルにより画面ラスターの安定度を損なうことなく、各々
に設けた直流電流駆動回路によりガンセンター補正、ス
タティックコンバーゼンス補正を垂直偏向回路で各投写
型ＣＲＴごとに独立して補正することができる。そのた
め、センタリングマグネット、スタティックコンバーゼ
ンス補正機能の削除ができるとともにセンタリングマグ
ネット、スタティックコンバーゼンス補正の各々の補正
磁界の影響によるビームスポット劣化を軽減できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１，図２，
図３を参照しながら説明する。

【００１７】まず本発明の偏向ヨークについて図１を用
いて説明する。図１（ａ）は本発明の一実施例の偏向ヨ
ーク３１の構造説明図であり、構成要素として３２は円
環状のコアであり、コア３２には内面に水平巻線コイル
による一対のサドル型の水平偏向コイル３３，３４およ
び垂直巻線コイルによる一対のサドル型の垂直偏向コイ
ル３５，３６が巻かれている。３７はコイルボビンであ
り、コア３２の内面で水平偏向コイル３３，３４と垂直
偏向コイル３５，３６の間に配置され、水平偏向コイル
３３，３４と垂直偏向コイル３５，３６の間の絶縁を保
持し、かつ、各コイル３３，３４，３５，３６の位置を
規定する機能を果たしている。

【００１８】また、垂直偏向コイル３５，３６のそれぞ
れは図１（ｂ）に示すように垂直巻線コイル１０，１
１，１２と補助コイルとしてのサブ垂直巻線コイル１
４，１５，１６のそれぞれの組み合せで電気的に絶縁し
た状態で例えば図１（ｃ）のように共巻きして図１
（ａ）に示したようなサドル型の形状にし、かつ信号入
力接続端子を独立して備えるようにしている。この結果
２組の各々の巻線が形成する偏向磁界をほぼ同一のもの
にすることができる。なお、垂直巻線コイル１０，１
１，１２は本実施例ではリッツ線を用いて巻線がされて
おり、一方、共巻きにするサブ垂直巻線コイル１４，１
５，１６はリッツ線より太い単線を用いるようにするこ
とにより、共巻きの際に太い単線に細いリッツ線が巻き
つくように配置され巻線が容易となる。

【００１９】次にこの偏向ヨークを用いた本発明の一実
施例の垂直偏向回路について説明する。なお、従来のも
のと同一機能を有するものは同一符号を付している。図
２に示すように本発明ではいわゆる垂直偏向走査のため
に垂直偏向コイルに垂直のこぎり波電流を流すための駆
動回路ブロックと画面上の走査ラスターを垂直方向に位
置調整する回路ブロックとは電気的にも完全に分離され
ている。図１で説明した偏向ヨークの垂直偏向コイルの
第１の巻線は図２では垂直巻線コイル１０，１１，１２
で示される。この第１の巻線に垂直のこぎり波電流を流
すための駆動回路については、垂直同期信号ＶＤ１の入
力から垂直発振回路２、垂直のこぎり波発生回路３、垂
直振幅調整回路４、垂直直線性調整回路５、垂直ドライ
ブ回路６、垂直出力回路７、垂直パルス発生回路８、パ
ルスアンプ回路９からなる部分の垂直偏向走査のための
垂直のこぎり波駆動回路および３本の垂直巻線コイル１
０，１１，１２の直列接続、フィードバック抵抗１３の
接続、機能については第１の従来例の垂直偏向回路と同
様なので説明を省略する。

【００２０】画面上の走査ラスターを垂直方向に位置調
整する回路ブロックについて以下に説明する。図１の偏
向ヨークの垂直偏向コイルの第２の巻線は図２ではサブ
垂直巻線コイル１４，１５，１６で示される。位置調整
回路機能は直流電流駆動回路としての垂直ラスターシフ
ト回路１７，１８，１９によりサブ垂直巻線コイル１
４，１５，１６に流す直流電流の極性および電流値を可
変調整することができ、その結果画面ラスターの垂直位
置を上下に移動調整することができる。つぎに垂直ラス
ターシフト回路１７，１８，１９の動作の詳細について
図３を用いて説明する。調整ボリューム２０は垂直ラス
ター位置調整用のボリュームでこの調整により差動増幅
出力アンプ２１の片方の入力端子に印加する直流電圧を
可変調整することができる。差動増幅出力アンプ２１は
サブ垂直巻線コイル１４，１５，１６に直流電流を流す
ための電力増幅器である。また抵抗２３により電流の振
動防止のためのダンピング作用を行っている。また抵抗
２４によりフィードバックを構成し、サブ垂直巻線コイ
ル１４，１５，１６に流れる電流を検出して差動増幅出
力アンプ２１のもう片方の入力端子にフィードバック
し、サブ垂直巻線コイルに流す直流電流の安定化を図っ
ている。なお、＋Ｂ１，−Ｂ１は直流電流の極性および
電流値調整のための位置調整制御電圧調整部の極性の異
なる直流電圧電源、＋Ｂ２，−Ｂ２は差動増幅出力アン
プ２１のための正負電源である。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
偏向ヨークは共巻きした補助コイルを有し、それを用い
た投写型ＣＲＴ用垂直偏向回路は複数の偏向ヨークに共
通した垂直駆動回路と個々に独立した直流電流駆動回路
を有することにより、投写型ＣＲＴを用いた投写式映像
表示装置の垂直偏向走査の特性を各投写型ＣＲＴについ
て共通レベルで安定的に保持し、画面ラスターの安定度
の劣化やフォーカス特性の劣化を引き起こすことなくガ
ンセンター補正、スタティックコンバーゼンス補正を各
投写型ＣＲＴごとに独立して補正可能にすることを可能
とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例の偏向ヨークの部分
断面側面図 （ｂ）は同実施例の偏向ヨークの垂直偏向コイルの構成
を示す模式図 （ｃ）は同実施例の偏向ヨークの共巻き例を示す側面図

【図２】本発明の一実施例の垂直偏向回路の構成を示す
ブロック図

【図３】同実施例の垂直偏向回路の垂直ラスターシフト
回路の構成を示すブロック図

【図４】従来の電磁集束方式の投写型ＣＲＴシステムの
概略を示す側面図

【図５】（ａ）は同従来のセンタリングマグネットの磁
界分布の説明図 （ｂ）はそれにより発生するビームスポット歪の例を示
すパターン図

【図６】センタリングマグネットによりガンセンター補
正を行う従来の投写式プロジェクタの垂直偏向回路の構
成を示すブロック図

【図７】センタリングマグネットを用いずにガンセンタ
ー補正を行う従来の投写式ビデオプロジェクタの垂直偏
向回路の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１０，１１，１２ 垂直巻線コイル １４，１５，１６ サブ垂直巻線コイル ３１ 偏向ヨーク ３５，３６ 垂直偏向コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/76 H04N 3/16,9/28

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陰極線管の電子ビームを垂直偏向するため
   の垂直巻線コイルと、前記垂直巻線コイルの巻線と電気
   的に絶縁して縒線状に共巻きしてサドル型の形状にされ
   た補助コイルと、前記垂直巻線コイルと前記補助コイル
   にそれぞれ独立に配設された入力端子とを備え、前記２
   組の各々の巻線が形成する偏向磁界がほぼ同一になるよ
   うにしたことを特徴とする偏向ヨーク。
2. 【請求項２】垂直巻線コイルが第１の線径を有する第１
   の線により巻かれ、補助コイルが前記第１の線径より太
   い第２の線径を有する第２の線により巻かれ、前記第１
   の線は電気的に絶縁された状態で前記第２の線の表面に
   巻きついて縒線状に共巻きして配置されている請求項１
   記載の偏向ヨーク。
3. 【請求項３】複数本の投写型陰極線管のそれぞれに取り
   つけられる複数個の請求項１記載の偏向ヨークと、前記
   複数の偏向ヨークの垂直巻線コイルの入力端子を直列に
   接続して共通の垂直偏向電流を流すように接続した複数
   の偏向ヨークに共通した垂直駆動回路と、垂直偏向走査
   のために垂直偏向コイルに垂直のこぎり波電流を流すた
   めの前記垂直駆動回路ブロックとは電気的に完全に分離
   されている前記複数の偏向ヨークの補助コイルのそれぞ
   れの入力端子に独立して直流電流を流すように接続され
   た画面上の走査ラスターを垂直方向に位置調整するため
   の複数の偏向ヨークに対し個々に独立した複数の直流電
   流駆動回路とを具備し、前記直流電流駆動回路により前
   記複数本の投写型陰極線管のコンバーゼンス補正または
   ガンセンター補正を行うようにした投写型陰極線管用垂
   直偏向回路。
4. 【請求項４】直流電流駆動回路が両極性の直流電流を流
   す異なる極性の直流電圧電源を有する請求項３記載の垂
   直偏向回路。